Роскосмос намерен построить ракетный двигатель на метане
Анатолий Шуклецов - 17.01.16 Роскосмос планирует начать разработку ракетного двигателя на природном газе (метане). Финансирование разработки российской версии носителя "Зенит" с двигателем на метановом топливе заложено в бюджет Федеральной космической программы на 2016-2025 годы.
В проект Федеральной космической программы на 2016-2025 годы (ФКП) заложено финансирование разработки ракетного двигателя на природном газе, создание которого запланировано в ближайшие годы. В рамках опытно-конструкторской работы «Двигательные установки средств выведения» («ДУ СВ») планируется разработка базовых элементов маршевых двигательных установок на кислородно-углеводородном топливе. На эту работу Роскосмос просит выделить 25,223 миллиарда рублей. На текущий год планируется освоить 470,8 миллионов рублей.
Однако не все средства планируются на создание метанового двигателя. Часть из них будет направлена на создание опытных образцов жидкостных ракетных двигателей нового поколения, оснащенных системой диагностики и аварийной защиты, и базовых элементов двигателей на основе композитных материалов - сопел, сопловых насадок радиационного охлаждения и донных экранов.
«Мы планируем сделать демонстратор двигателя на метане даже с учетом того, что носителя с таким двигателем пока строить не планируется», - сообщил один из разработчиков проекта.
Пока планируется создание двигателя средней тяги для второй ступени будущей ракеты. Первоначально планировалась комплектация новыми двигателями ракеты «Феникс», но ситуация с бюджетом вынудила вернуться к идее воссоздания российского «Зенита» с модернизированным двигателем РД-171.
Стоит отметить, что использование метана в качестве топлива для ракет изучалось еще в СССР. В России этим вопросом занялись НПО «Энергомаш», воронежское Конструкторское бюро химавтоматики и самарское ЦСКБ «Прогресс».
В 2012 году в НПО «Энергомаш» прошел научно-технический совет по созданию ракетного двигателя на природном газе.
В 2014 году ЦСКБ «Прогресс» представило свой взгляд на ракету-носитель сверхтяжелого класса с двигателями на сжиженном природном газе (СПГ). Выбор метана в качестве топлива самарцы обосновывали тем, что «предлагаемое горючее является перспективным, активно осваивается другими отраслями промышленности, обладает более широкой сырьевой базой, по сравнению с керосином, и низкой стоимостью».
Вопрос перехода на другой вид топлива становится все более актуальным, эксперты прогнозируют возникновение серьезных проблем в производстве керосина уже через 30-50 лет. Проблемы с ракетным керосином уже сегодня ощущаются в ЦСКБ. Для него требуются только определенные сорта нефти из конкретных скважин Анастасиевско-Троицкого месторождения в Краснодарском крае.
Специалисты ЦСКБ «Прогресс» рассчитали, что использование метана позволит снизить стоимость пуска в 1,5-2 раза, обеспечит высокую их экологичность, значительно упростит наземную инфраструктуру.
По заявлению главного конструктора НПО «Энергомаш» Владимира Чванова, метан более привлекателен при создании многоразовых носителей.
«Чтобы освободить полости двигателя, нужно только пройти цикл испарения — то есть двигатель легче освобождается от остатков продуктов», — в своем интервью Известиям рассказал Чванов. — «За счет этого метановое топливо более приемлемо с точки зрения создания двигателя многоразового использования и летательного аппарата многоразового применения. В то же время удельный импульс у двигателя на СПГ высокий, но это преимущество нивелируется тем, что у метанового топлива меньшая плотность, поэтому в сумме получается незначительное энергетическое преимущество».
Между тем метановый двигатель уже рассматривают применительно к полетам на Марс, так как марсианскую ракету есть смысл комплектовать метановым двигателем хотя бы из-за того, что метан можно будет получить путем синтеза воды и двуокиси углерода, которые имеются в атмосфере Марса.
Комментарии